SISTEMA Y PROCEDIMIENTO DE MOVIMIENTO DENTAL.

La invención está relacionada con el campo de la odontología, más particularmente, la ortodoncia. La tecnología de imagen digital tridimensional (CT, CT, exploraci ón óptica, etc.) es usada cada vez más frecuente por el dentista para analizar la dentición del paciente y para determinar el plan de tratamiento ortodóncico y simular la intervención con antelación. La presente invención describe el uso de técnicas de imagen en 3D y tecnología informática para simular y predecir el movimiento dental como una función del tratamiento elegido, es decir, un aparato de ortodoncia específico. De esta manera, las opciones de tratamiento pueden ser comparadas y puede seleccionarse el tratamiento más óptimo (el tiempo de tratamiento más corto, las menores fuerzas, etc.) para cada paciente individual. Antecedentes de la invención Un tratamiento ortodóncico se caracteriza por la aplicación de fuerzas a dientes individuales con la intención de moverlos a una posición deseada. Para inducir eficientemente el movimiento dental, las fuerzas aplicadas sobre los dientes deben estar dentro de cierto intervalo: unas fuerzas demasiado altas resultan en un movimiento dental lento, inexistente o doloroso, mientras que unas fuerzas demasiado bajas resultan en un movimiento dental lento o inexistente. De esta manera, los aparatos de ortodoncia de quita y pon o fijos deberían inducir fuerzas sobre los dientes dentro del intervalo deseado. Para aplicar fuerzas sobre los dientes usando aparatos fijos, es decir, bandas de ortodoncia o brackets y arcos de alambre, se usan, generalmente, dos procedimientos: o bien la técnica arco de canto (Edgewise) estándar o bien la técnica de arco recto (Straight-wire). La técnica arco de canto estándar usa brackets con sus ranuras formando ángulos rectos con respecto al eje dental y las curvas realizadas en el arco de alambre. El tipo de curvas (curvas de 1er, 2º, 3er orden) determina las fuerzas aplicadas a los dientes y el movimiento dental resultante. La técnica de arco recto usa brackets completamente programados (espesores de base variables y angulación mesiodistal y/o inclinación bucolingual de la ranura en relación a la base, variables) diferentes para cada diente individual y un arco de alambre "recto". Las fuerzas son inducidas por medio de la deformación del alambre (con respecto a su forma inicial sin carga) aplicada para posicionarlo y mantenerlo dentro de los brackets fijos en los dientes del paciente. Si las fuerzas inducidas están dentro del intervalo deseado, el diente se moverá. A medida que el diente se mueve, la deformación del alambre se reduce y las fuerzas aplicadas sobre los dientes disminuyen. Una vez que la fuerza se reduce por debajo del valor umbral para la inducción del movimiento dental, el movimiento dental se detendrá. Por lo tanto, durante el tratamiento, se usan cables diferentes, que tienen una rigidez diferente (la cual viene determinada por la sección transversal y las propiedades del material [el módulo de Young] del alambre). Típicamente, al inicio del tratamiento ortodóncico, el cable tendrá una rigidez baja, permitiendo altas deformaciones del alambre sin inducir fuerzas demasiado altas sobre los dientes. Los alambres exitosos en el tratamiento ortodóncico tendrán siempre una rigidez mayor, ya que las fuerzas dentro del intervalo especificado para el movimiento dental deben ser inducidas a deformaciones cada vez menores. Ambos tipos de tratamientos ortodóncicos están caracterizados por reuniones periódicas (cada cuatro a ocho semanas) del paciente con el dentista/ortodoncista, durante las cuales se verifican los movimientos dentales inducidos y se ajusta el tratamiento, si es necesario. Esto significa que los brackets pueden necesitar un reposicionamiento y puede que los arcos de alambre tengan que ser cambiados. Típicamente, el tratamiento total dura entre un año y medio y dos años, pero el tiempo de tratamiento final no puede predecirse de antemano, con exactitud. Por lo tanto, sería deseable poder simular las opciones de tratamiento por adelantado y estimar el tiempo total de tratamiento con el fin de determinar el tratamiento óptimo. Más recientemente, la digitalización y la planificación en 3D por ordenador han sido introducidas en la práctica ortodóncica. Los modelos en yeso tradicionales de la dentición del paciente son remplazados por una representación superficial digital de la dentición del paciente, visualizada con un software dedicado. Típicamente, estas aplicaciones de software permiten también realizar mediciones dentales (anchura mesio-distal, anchura vestíbulo-lingual, altura de los dientes, contactos interproximales, etc.) y análisis ortodóncicos (simetría, Bolton, Korkhaus, contactos oclusales, etc.). Aplicaciones de software más avanzadas permiten una segmentación y un reposicionamiento adicional de los dientes individuales, posicionamiento de brackets virtuales, etc. Es conocido un procedimiento de entrenamiento y planificación de tratamiento en ortodoncia, que proporciona una predicción visual de la posición final de los dientes y los cambios en la forma que experimentan los arcos dentales (Rodrigues et al: An interactive simulation system for training and treatment planning in orthodontics Computer and 2   Graphics, Elsevier, GB, Vol. 31, No. 5, 1 Octubre 2007, páginas 266 - 697, ISSN: 0097-8493). El procedimiento simula los movimientos dentales en 3D en el tiempo con respecto a un marco cartesiano fijo situado en la mitad del arco de alambre dental. Está diseñado para desplazar y rotar los dientes interactivamente para obtener la oclusión dental correcta, en base a las mediciones y el sistema de fuerzas definido por el usuario en el panel de interfaz. Cualquier diente puede ser seleccionado a través del panel de interfaz de usuario para aplicar cargas. Usando la posición actual y siguiente de los dientes en el arco de alambre dental, así como el sistema de fuerzas establecido por el usuario, el procedimiento calcula automáticamente las nuevas posiciones de los dientes que encajan mejor con la geometría del arco de alambre dental del paciente virtual a través de interpolaciones lineales, durante la evolución del tratamiento ortodóncico. La solicitud de patente WO 03/026527 A1 divulga un procedimiento en el que se determina un tratamiento ortodóncico efectivo almacenando un modelo de la posición original de los dientes de un paciente. A continuación, los dientes del paciente son visualizados según el modelo de la posición original, y los aparatos son seleccionados según un tratamiento ortodóncico propuesto. También se almacena un modelo de la posición final de los dientes del paciente, y los aparatos seleccionados son visualizados según el modelo de la posición final. Se realiza un análisis de elementos finitos en base al tratamiento ortodóncico propuesto y a un movimiento dental del paciente desde la posición final a la posición original, con el fin de determinar las tensiones, deformaciones, fuerzas y/o pares de torsión sobre los aparatos y sobre los huesos y los dientes del paciente. Si las tensiones, deformaciones, fuerzas y/o pares de torsión no están optimizados, se propone un nuevo tratamiento ortodóncico y se repite el procedimiento. La solicitud de patente US 6.736.638 B1 divulga un procedimiento y un aparato para la optimización del receptáculo de arco de alambre, que incluye un procedimiento que empieza obteniendo un modelo digital de una estructura ortodóncica de un paciente ortodóncico. A continuación, el procedimiento continúa recuperando un modelo digital de un receptáculo inicial de arco de alambre inicial que ha sido seleccionado de entre una pluralidad de modelos digitales de receptáculos de arco de alambre. A continuación, el procedimiento continúa colocando digitalmente el modelo digital del receptáculo de arco de alambre inicial sobre un diente determinado del modelo digital de la estructura ortodóncica para proporcionar una colocación del receptáculo de arco de alambre digital. A continuación, el procedimiento continúa recuperando un modelo digital de un arco de alambre. Para el diente en concreto, el procedimiento continúa modelando digitalmente un sistema de fuerzas sobre el diente en base al modelo digital del receptáculo de arco de alambre inicial, la colocación del receptáculo de arco de alambre digital, y el modelo digital del arco de alambre. Una vez realizado esto, cuando el sistema de fuerzas no es óptimo, el sistema de fuerzas es modificado para conseguir un sistema de fuerzas óptimo. La solicitud de patente US 2005/0079468 A1 describe un procedimiento para dividir una ruta de tratamiento ortodóncico (desde la posición inicial del diente a la posición deseada del diente) en sub-etapas clínicamente apropiadas para reposicionar los dientes de un paciente. Se realiza un modelo digital de elementos finitos... [Seguir leyendo]

1. Procedimiento basado en ordenador para obtener información sobre el movimiento dental causado por al menos un elemento ortodóncico fijado en una dentición, comprendiendo el procedimiento las etapas de: - Recibir un modelo digital de una primera dentición que comprende los dientes; - Determinar los dientes individuales modelados digitalmente de la primera dentición y el tipo de dientes modelados digitalmente; - Posicionar digitalmente al menos un elemento ortodóncico modelado digitalmente en el modelo de dentición digital; - Identificar los ejes del diente y un punto de referencia; - Crear una configuración dental deseada; - Seleccionar el al menos un elemento ortodóncico modelado digitalmente y posicionar el al menos un elemento ortodóncico modelado digitalmente en un diente y posicionar al menos un arco de alambre modelado digitalmente; - Calcular las cargas dentales generadas por el arco de alambre modelado digitalmente y el movimiento resultante de los dientes modelados digitalmente. 2. Procedimiento según la reivindicación 1, en el que el cálculo de las cargas y los movimientos dentales incluye generar un primer modelo analítico para modelar el al menos un arco de alambre y al menos un elemento ortodóncico y calcular las fuerzas y los toques aplicados sobre los dientes individuales. 3. Procedimiento según la reivindicación 2, que comprende además introducir las fuerzas y los pares de torsión calculados en un segundo modelo analítico que representa los dientes y su ligamento periodontal, y calcular los movimientos dentales inducidos para formar una segunda dentición. 4. Procedimiento según la reivindicación 3, que comprende además verificar si en la segunda dentición los dientes hacen o no hacen contacto con, o penetran en, los dientes vecinos. 5. Procedimiento según la reivindicación 4, en el que si los dientes hacen contacto, las fuerzas de contacto entre los dientes vecinos son calculadas y son tenidas en cuenta, como una carga dental adicional, cuando se calcula una etapa siguiente de movimiento dental. 6. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la etapa de calcular las fuerzas y los pares de torsión aplicados por el arco de alambre, seguida por el cálculo de los movimientos dentales inducidos, es repetida hasta que se obtiene la configuración dental deseada. 7. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, en el que cuando las cargas aplicadas ya no inducen un movimiento dental calculado, el reemplazo del arco de alambre modelado digitalmente por un arco de alambre más rígido y las etapas de cálculo de las fuerzas y los pares de torsión aplicados por el arco de alambre, seguido por el cálculo de los movimientos dentales inducidos, se repiten hasta que se obtiene la configuración dental deseada. 8. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende además realizar un seguimiento de un tiempo de tratamiento, para determinar el tiempo total de tratamiento y/o los puntos temporales en los cuales el arco de alambre debe ser sustituido por el siguiente. 9. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, que comprende además repetir los cálculos para determinar, para diferentes arcos de alambre, las cargas dentales, el movimiento dental inducido y el tiempo total de tratamiento y la selección de un conjunto de tipos de arco de alambre, o que comprende además repetir los cálculos para determinar las diferentes posiciones del al menos un elemento ortodóncico y/o forma de arco de alambre, o que comprende además repetir los cálculos para diferentes posiciones del punto de referencia. 10. Sistema basado en ordenador, para obtener información sobre el movimiento dental causado por al menos un elemento ortodóncico fijado en una dentición, comprendiendo el sistema: - Medios para recibir un modelo digital de una primera dentición que comprende los dientes; - Medios para determinar los dientes individuales modelados digitalmente de la primera dentición y el tipo de diente modelado digitalmente; - Medios que permiten posicionar digitalmente al menos un elemento ortodóncico modelado digitalmente en el modelo de dentición digital;   - Medios que permiten la identificación de los ejes dentales y un punto de referencia; - Medios para permitir la creación de una configuración dental deseada; - Medios para seleccionar el al menos un elemento ortodóncico modelado digitalmente y posicionar el al menos un elemento ortodóncico modelado digitalmente en un diente y posicionar al menos un arco de alambre modelado digitalmente; - Medios para calcular las cargas dentales generadas por el arco de alambre modelado digitalmente y el movimiento resultante de los dientes modelados digitalmente. 11. Sistema según la reivindicación 10, en el que los medios para calcular las cargas y los movimientos dentales están adaptados para generar un primer modelo analítico, para modelar el al menos un arco de alambre y al menos un elemento ortodóncico para calcular las fuerzas y los pares de torsión aplicados sobre los dientes individuales. 12. Sistema según la reivindicación 11, que comprende además medios para introducir las fuerzas y los pares de torsión calculados en un segundo modelo analítico que representa los dientes y su ligamento periodontal, y medios para calcular los movimientos dentales inducidos para formar una segunda dentición. 13. Sistema según la reivindicación 11, que comprende además medios para verificar en la segunda dentición si los dientes hacen o no hacen contacto con, o penetran en, los dientes vecinos. 14. Sistema según la reivindicación 13, en el que si los dientes hacen contacto, el sistema está adaptado para calcular las fuerzas de contacto entre los dientes vecinos y para tener en cuenta esta fuerza de contacto, como una carga adicional del diente, cuando calcula una etapa siguiente de movimiento dental, o si un diente penetra en un diente vecino, el sistema está adaptado para limitar el movimiento dental hasta el contacto. 15. Sistema según cualquiera de las reivindicaciones 10 a 14, que comprende además medios para determinar el tiempo total de tratamiento. 16. Producto de programa informático para generar, cuando es ejecutado, cualquiera de los procedimientos según las reivindicaciones 1 a 9. 17. Medio de almacenamiento de señales legible por ordenador, que almacena el producto de programa de ordenador según la reivindicación 16. 11   12   13   14